JP2007064207A - Wind power generator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wind power generator simply formed at low cost as a rather small-sized power generator without selecting an installation place. <P>SOLUTION: This wind power generator 10 comprises a guide part 11 formed by disposing guide plates 23 of R-shape in cross section generally radially on the circumference. A plurality of rotary vanes guide an wind from the outside to a drum type windmill 12 radially installed on a rotating shaft through the guide part 11 to drive a generator 13 through the rotating shaft 12A and guide the introduced wind to the outside through a guide passage 30. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、風力発電装置に係り、特に設置場所を選ばない小型の風力発電装置に関する。   The present invention relates to a wind turbine generator, and more particularly to a small wind turbine generator that can be installed anywhere.

従来、風力発電装置は、３枚羽根などの大きく長いプロペラを風力エネルギーで直接回転する方式を採用しているものが主流であった（例えば、特許文献１参照）。
このため、広い設置スペースを要し、プロペラ回転およびプロペラの向きを変えても危険のない設置場所を選ぶ必要があった。
さらに、発電効率があまり高くはないため、風が強い場所でないと有効に発電できないという問題点があった。
具体的には、岬などの空間が広く、風が強い場所に設置するのが一般的であった。
特開２００２−２９５３６１号公報 Conventionally, wind turbine generators that employ a system in which a large and long propeller such as three blades is directly rotated by wind energy have been the mainstream (see, for example, Patent Document 1).
For this reason, a large installation space is required, and it is necessary to select an installation place that is not dangerous even if the propeller rotates and the direction of the propeller is changed.
Furthermore, since the power generation efficiency is not so high, there is a problem that power generation cannot be effectively performed unless the wind is strong.
Specifically, it was common to install in a place with a large wind and strong wind, such as a cape.
JP 2002-295361 A

ところで、上述したような場所では障害物も少ないため、雷などが落ちやすく、故障が生じやすいという不具合も生ずる。
また、従来の風力発電装置は、価格も高く、発電効率もそれほど高くはないという問題点があった。
したがって、比較的小規模な発電用として不向きであった。
そこで、本発明の目的は、設置場所を選ぶことなく、比較的小規模な発電用として、構成が簡単で安価な風力発電装置を提供することにある。 By the way, since there are few obstacles in the place mentioned above, the trouble that lightning etc. fall easily and a failure | failure easily arises also arises.
In addition, the conventional wind power generation apparatus has a problem that the price is high and the power generation efficiency is not so high.
Therefore, it was not suitable for relatively small-scale power generation.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a wind power generator having a simple configuration and being inexpensive for relatively small scale power generation without selecting an installation location.

上記課題を解決するため、風力発電装置は、断面Ｒ形状を有するガイド板を円周上に略放射状に複数配置したガイド部を有し、複数の回転羽が回転軸に放射状に取り付けられたドラム型風車に前記ガイド部を介して外部より風を導き、前記回転軸を介して発電装置を駆動するとともに、導入された風を導出路を介して外部に導出する、ことを特徴としている。
上記構成によれば、断面Ｒ形状を有するガイド板が設けられたガイド部を介して外部よりドラム型風車に風を導き、回転軸を介して発電装置を駆動するとともに、導入された風を導出路を介して外部に導出するので、風を容易に導くことができるとともに、風のエネルギーを効率よく回転エネルギーに変換して、比較的小規模な発電でも高効率で発電が行える。 In order to solve the above problems, a wind turbine generator has a guide portion in which a plurality of guide plates having a R-shaped cross section are arranged radially on the circumference, and a plurality of rotating blades are radially attached to a rotating shaft. It is characterized in that the wind is guided from the outside to the type windmill through the guide portion, the power generator is driven through the rotating shaft, and the introduced wind is led out through the lead-out path.
According to the above configuration, wind is guided from the outside to the drum type windmill through the guide portion provided with the guide plate having the R-shaped cross section, and the power generator is driven through the rotating shaft, and the introduced wind is derived. Since the wind is led out to the outside through the road, the wind can be easily guided, and the wind energy can be efficiently converted into rotational energy, so that even a relatively small scale power generation can be performed with high efficiency.

また、風力発電装置は、断面Ｒ形状を有するガイド板を円周上に略放射状に複数配置したガイド部を有し、断面Ｒ形状を有する回転羽が回転軸に対して略放射状に取り付けられたドラム型風車に前記ガイド部を介して外部より風を導き、前記回転軸を介して発電装置を駆動するとともに、導入された風を導出路を介して外部に導出する、ことを特徴としている。
上記構成によれば、断面Ｒ形状を有するガイド板が設けられたガイド部を介して外部よりドラム型風車に風を導き、ドラム型風車は、断面Ｒ形状を有する回転羽で風を受けて回転軸を回転させ、この回転軸を介して発電装置を駆動するとともに、導入された風を導出路を介して外部に導出するので、風を容易に導くことができるとともに、風のエネルギーを効率よく回転エネルギーに変換して、比較的小規模な発電でも高効率で発電が行える。 Further, the wind turbine generator has a guide portion in which a plurality of guide plates having a R-shaped cross section are arranged radially on the circumference, and the rotary blades having the R-shaped cross section are attached substantially radially to the rotation axis. Wind is guided from the outside to the drum type windmill through the guide unit, the power generation device is driven through the rotating shaft, and the introduced wind is led out to the outside through a lead-out path.
According to the above configuration, wind is guided from the outside to the drum type windmill through the guide portion provided with the guide plate having the R shape in the cross section, and the drum type windmill is rotated by receiving the wind with the rotary blade having the R shape in the cross section. The shaft is rotated and the power generation device is driven through the rotating shaft, and the introduced wind is led out to the outside through the lead-out path, so that the wind can be easily guided and the energy of the wind can be efficiently By converting to rotational energy, even relatively small-scale power generation can be generated with high efficiency.

この場合において、前記ガイド部は、少なくとも前記円周のうち、少なくとも半周以上、前記ガイド板が設けられているようにしてもよい。
上記構成によれば、設置場所により、導入される風の向きに制限がある場合でも、一定方向に回転軸を回転させて、発電が確実に行える。
また、前記ドラム型風車の下部には、当該ドラム型風車を回転可能に支持するための車輪が設けられているようにしてもよい。
上記構成によれば、より効率的に回転軸を回転させ、効率の良い発電が行える。 In this case, the guide portion may be provided with the guide plate at least a half or more of the circumference.
According to the above configuration, even when the direction of the introduced wind is limited depending on the installation location, the rotation shaft can be rotated in a certain direction to reliably generate power.
Moreover, you may make it the wheel for supporting the said drum type windmill rotatably so that the said drum type windmill may be provided.
According to the said structure, a rotating shaft can be rotated more efficiently and efficient electric power generation can be performed.

本発明によれば、設置場所を選ぶことなく、比較的小規模な発電用として、構成が簡単で安価な風力発電装置を構成することができる。   According to the present invention, it is possible to configure a wind power generator that is simple and inexpensive for relatively small-scale power generation without selecting an installation location.

次に図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
［１］第１実施形態
図１は、第１実施形態の風力発電装置の側断面図である。
風力発電装置１０は、大別すると、風を内部に案内するガイド部１１と、ガイド部１１により案内された風を受けて回転するドラム型風車１２と、ドラム型風車１２の回転軸１２Ａに回転軸１３Ａが連結された発電装置１３と、風力発電装置１０の上部に設けられた屋根部１４と、を備えている。
ここで、回転軸１２Ａは、軸受け１２Ｂにより上下の所定位置で回転可能に受けられている。 Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] First Embodiment FIG. 1 is a side sectional view of a wind turbine generator according to a first embodiment.
The wind power generator 10 is roughly divided into a guide unit 11 that guides the wind inside, a drum type windmill 12 that rotates by receiving the wind guided by the guide unit 11, and a rotating shaft 12 </ b> A of the drum type windmill 12. A power generation device 13 to which a shaft 13A is connected, and a roof portion 14 provided on the upper portion of the wind power generation device 10 are provided.
Here, the rotating shaft 12A is rotatably received at a predetermined vertical position by a bearing 12B.

図２は、図１のＡ−Ａ断面矢視図である。
ガイド部１１は、それぞれドーナツ板形状を有する一対の支持板２１、２２の間に、断面Ｒ形状を有するガイド板２３が放射状に複数配置され、支持されている。ここで、各隣設されたガイド板２３同士は、内側（ドラム型風車１２側）の離間距離Ｌ１１が、外側の離間距離Ｌ１２よりも小さくなるように配置されている。
ここで、ガイド板２３の材料としては、大型（直径数十センチメートル〜数メートル）の風力発電装置１０を構成する場合には、ステンレスやアルミなどが用いられ、小型（直径数十センチメートル未満）の風力発電装置１０を構成する場合には、アルミやプラスチックなどが用いられる。 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
In the guide portion 11, a plurality of guide plates 23 having a R-shaped cross section are radially arranged and supported between a pair of support plates 21 and 22 each having a donut plate shape. Here, the guide plates 23 provided adjacent to each other are arranged so that the inner side (drum-type windmill 12 side) separation distance L11 is smaller than the outer separation distance L12.
Here, as a material of the guide plate 23, stainless steel, aluminum, or the like is used in the case of configuring a large-sized (several tens of centimeters to several meters) wind power generator 10, and small (less than tens of centimeters in diameter). ) Is used, aluminum, plastic, or the like is used.

また、ガイド板２３の枚数としては、風力発電装置１０の外径に応じて２０〜３０枚となる。具体的には、風力発電装置１０の外径が５メートルの場合には、ガイド板２３は、３０枚程度が適当である。
また、ガイド板２３の断面における曲率半径Ｒは、風力発電装置１０の外径に応じて適宜設定される。例えば、風力発電装置１０の外径（直径）が１０センチメートルの場合、曲率半径Ｒ＝４０センチメートル程度が適当である。また、風力発電装置１０の外径（直径）が２０センチメートルの場合、曲率半径Ｒ＝６０センチメートル程度が適当である。 Further, the number of guide plates 23 is 20 to 30 depending on the outer diameter of the wind power generator 10. Specifically, when the wind turbine generator 10 has an outer diameter of 5 meters, about 30 guide plates 23 are appropriate.
Further, the curvature radius R in the cross section of the guide plate 23 is appropriately set according to the outer diameter of the wind turbine generator 10. For example, when the outer diameter (diameter) of the wind power generator 10 is 10 centimeters, a radius of curvature R of about 40 centimeters is appropriate. Moreover, when the outer diameter (diameter) of the wind power generator 10 is 20 centimeters, a radius of curvature R of about 60 centimeters is appropriate.

ドラム型風車１２は、それぞれドーナツ板形状を有する一対の支持板２４、２５の間に、回転羽板２６Ａおよび回転羽板２６Ｂが、交互、かつ、等角度毎の放射状にそれぞれ複数配置され、支持されている。また、ドラム型風車１２の中心部には、略円筒形の空間として構成されて上下方向に風を導出する導出路３０が設けられている。回転羽板２６Ａ、２６Ｂの下方の支持板２５の下部には、ドラム型風車１２が傾くのを抑制しつつ、回転を容易とするための車輪３１が複数設けられている。   In the drum type windmill 12, a plurality of rotating blades 26A and rotating blades 26B are alternately arranged between a pair of support plates 24 and 25 each having a donut plate shape, and radially arranged at equal angles. Has been. In addition, a lead-out path 30 that is configured as a substantially cylindrical space and guides wind in the vertical direction is provided at the center of the drum type windmill 12. A plurality of wheels 31 for facilitating the rotation while suppressing the tilt of the drum wind turbine 12 are provided below the support plate 25 below the rotary vanes 26A and 26B.

回転羽板２６Ａ、２６Ｂの材料としては、大型の風力発電装置１０を構成する場合には、ステンレスやアルミなどが用いられ、小型の風力発電装置１０を構成する場合には、アルミやプラスチックなどが用いられる。
また、回転羽板２６Ａ、２６Ｂの枚数としては、両者を併せて、風力発電装置１０の外径に応じて８〜２０枚となる。具体的には、風力発電装置１０の外径が５メートルの場合には、回転羽板２６Ａ、２６Ｂの枚数は両者併せて２０枚程度が適当である。 As the material of the rotary blades 26A and 26B, stainless steel or aluminum is used when the large wind power generator 10 is configured, and aluminum or plastic is used when the small wind power generator 10 is configured. Used.
In addition, the number of rotating blades 26A and 26B is 8 to 20 depending on the outer diameter of the wind turbine generator 10 together. Specifically, when the wind turbine generator 10 has an outer diameter of 5 meters, the number of rotating blades 26A and 26B is suitably about 20 in total.

発電装置１３は、支持板２２の下方に設けられており、支持板２６に固定されている。この支持板２６には、当該風力発電装置１０全体の発電制御を行うための制御ユニット３２が設けられている。制御ユニット３２は、電圧変換を行うためのトランスや、各種制御を行うマイクロコンピュータとして構成されたコントローラを備えている。   The power generation device 13 is provided below the support plate 22 and is fixed to the support plate 26. The support plate 26 is provided with a control unit 32 for performing power generation control of the entire wind power generator 10. The control unit 32 includes a transformer configured to perform voltage conversion and a controller configured as a microcomputer that performs various controls.

屋根部１４には、太陽光発電パネル（ソーラーパネル）３５が設けられており、制御ユニット３２の制御下で発電を行うようにされている。
上記構成において、風力発電装置１０の外径、すなわち、ガイド部１１の外径（直径）をｒとした場合に、ドラム型風車１２の外径（直径）は、０．７〜０．８ｒ、導出路３０の直径は、０．１〜０．２ｒ程度とするのが好ましい。具体的には、ガイド部１１の直径を５メートルとした場合、ドラム型風車の直径は４メートル、導出路３０の直径は１メートル程度とすればよい。 The roof portion 14 is provided with a solar power generation panel (solar panel) 35, and generates power under the control of the control unit 32.
In the above configuration, when the outer diameter of the wind power generator 10, that is, the outer diameter (diameter) of the guide portion 11 is r, the outer diameter (diameter) of the drum type windmill 12 is 0.7 to 0.8 r, The diameter of the lead-out path 30 is preferably about 0.1 to 0.2r. Specifically, when the diameter of the guide part 11 is 5 meters, the diameter of the drum type windmill may be 4 meters and the diameter of the lead-out path 30 may be about 1 meter.

次に動作を説明する。
風力発電装置１０の任意の直径方向から吹き付ける風Ｗは、ガイド部１１のガイド板２３に案内され、整流されてドラム型風車１２の回転羽板２６Ａ、２６Ｂに対して吹き付けられる。この場合において、ガイド板２３同士は、内側（ドラム型風車１２側）の離間距離Ｌ１１が、外側の離間距離Ｌ１２よりも小さくなるように配置されているので、案内された風Ｗは、回転羽板２６Ａ、２６Ｂに対してより流速が高くなった状態で吹き付けられることとなる。
これにより風Ｗのエネルギーは、ドラム型風車１２の回転エネルギーに効率よく変換され、ドラム型風車１２の回転軸１２Ａを一定方向（図２では、時計回り方向ＣＷ）に回転させる。 Next, the operation will be described.
The wind W blown from the arbitrary diameter direction of the wind power generator 10 is guided to the guide plate 23 of the guide portion 11, rectified, and blown against the rotary blades 26 </ b> A and 26 </ b> B of the drum type wind turbine 12. In this case, since the guide plates 23 are arranged such that the separation distance L11 on the inner side (drum-type windmill 12 side) is smaller than the separation distance L12 on the outer side, the guided wind W is a rotating blade. It will be sprayed in the state where the flow velocity became higher with respect to board 26A, 26B.
Thereby, the energy of the wind W is efficiently converted into the rotational energy of the drum type windmill 12, and the rotating shaft 12A of the drum type windmill 12 is rotated in a certain direction (clockwise direction CW in FIG. 2).

さらに、回転軸１２Ａに連結された発電装置１３の回転軸１３Ａが回転され、発電装置１３により発電がなされることとなる。
このとき、制御ユニット３２の図示しないトランスにより電圧変換がなされ、波形整形あるいは整流が行われて、図示しない蓄電池に蓄電され、あるいは、図示しない電流経路を介して図示しない負荷に供給されることとなる。
その後、回転羽板２６Ａ、２６Ｂに吹き付けられた風Ｗは、ドラム型風車１２の中心部の導出路３０を介して上下方向に導出されるので、発電に寄与した後の風Ｗは、効率よく外部に導出され、風Ｗがスムーズに導出されない場合のように、空気抵抗の増加に伴ってドラム型風車１２の回転が抑制されることがない。 Furthermore, the rotating shaft 13A of the power generator 13 connected to the rotating shaft 12A is rotated, and the power generator 13 generates power.
At this time, voltage conversion is performed by a transformer (not shown) of the control unit 32, waveform shaping or rectification is performed, and electricity is stored in a storage battery (not shown) or supplied to a load (not shown) via a current path (not shown). Become.
Thereafter, the wind W blown on the rotary blades 26A and 26B is led up and down through the lead-out path 30 at the center of the drum type windmill 12, so that the wind W after contributing to power generation is efficiently As in the case where the wind W is led out to the outside and the wind W is not led out smoothly, the rotation of the drum type windmill 12 is not suppressed as the air resistance increases.

これらの動作と並行して、屋根部１４のソーラーパネル３５は、太陽光により無風時を含む昼間に発電を補助的に行うこととなる。
以上の説明においては、風力発電装置１０の設置場所については、詳しく説明しなかったが、本発明の風力発電装置は、小型であるため、地面、ビルの屋上、屋根の上、庭先、路上等や、山中、海岸等など、ある程度風が吹くと見込まれる場所であれば、どのような場所であっても容易に設置が可能である。 In parallel with these operations, the solar panel 35 of the roof 14 assists in power generation during the daytime including no wind by sunlight.
In the above description, the installation location of the wind power generator 10 has not been described in detail. However, since the wind power generator of the present invention is small, the ground, the roof of a building, the roof, the garden, the road, etc. It can be easily installed at any location where wind is expected to blow to some extent, such as in the mountains or on the coast.

以上の説明のように、本第１実施形態によれば、風力発電装置１０は、狭い設置場所であっても、周囲の風Ｗのエネルギーを効率よくドラム型風車１２の回転エネルギーに変換することができ、ひいては、効率よく発電を行えるので、設置場所を選ぶことなく、効率の高い発電を行える。   As described above, according to the first embodiment, the wind turbine generator 10 efficiently converts the energy of the surrounding wind W into the rotational energy of the drum wind turbine 12 even in a narrow installation location. As a result, power generation can be performed efficiently, so that high-efficiency power generation can be performed without selecting an installation location.

また、風力発電装置１０の周面部は回転しないガイド部１１であるので、子供などが触れたとしても安全を確保できる。特にガイド部１の周面に手や指を入れにくいように金網などで覆ったり、風力発電装置１０の周囲を金網製の柵で囲ったりすることにより、より確実に安全を確保できる。   Moreover, since the surrounding surface part of the wind power generator 10 is the guide part 11 which does not rotate, even if a child etc. touch, safety can be ensured. In particular, safety can be more reliably ensured by covering the peripheral surface of the guide portion 1 with a wire mesh or the like so that it is difficult to put a hand or a finger, or by surrounding the wind power generator 10 with a wire mesh fence.

［２］第２実施形態
上記第１実施形態は、ドラム型風車１２の回転羽板が平板形状をしていたが、本第２実施形態のドラム型風車１２Ｘは、断面Ｒ形状を有する回転羽板が放射状に複数配置されている場合の実施形態である。
図３は、第２実施形態の風力発電装置の水平断面図である。
図３に示すように、本第２実施形態のドラム型風車１２Ｘは、断面Ｒ形状を有する回転羽板４１Ａ、４１Ｂが放射状に複数配置され、各隣設された回転羽板４１Ａと、回転羽板４１Ｂとは、内側（ドラム型風車１２Ｘ側）の離間距離Ｌ２１が、外側の離間距離Ｌ２２よりも小さくなるように配置されている。 [2] Second Embodiment In the first embodiment, the rotary vane of the drum type wind turbine 12 has a flat plate shape. However, the drum type wind turbine 12X of the second embodiment has a rotary vane having a cross-sectional R shape. This is an embodiment when a plurality of plates are arranged radially.
FIG. 3 is a horizontal sectional view of the wind turbine generator of the second embodiment.
As shown in FIG. 3, the drum-type wind turbine 12X of the second embodiment includes a plurality of rotary blades 41A and 41B having a R-shaped cross section arranged radially, and each adjacent rotary blade 41A and rotary blade The plate 41B is arranged such that the inner separation distance L21 (drum-type windmill 12X side) is smaller than the outer separation distance L22.

次に動作を説明する。
風力発電装置１０Ｘの任意の直径方向から吹き付ける風Ｗは、ガイド部１１のガイド板２３に案内され、整流されてドラム型風車１２Ｘの回転羽板４１Ａ、４１Ｂに対して吹き付けられる。この場合において、ガイド板２３同士は、内側（ドラム型風車１２Ｘ側）の離間距離Ｌ１１が、外側の離間距離Ｌ１２よりも小さくなるように配置されているので、案内された風Ｗは、回転羽板４１Ａ、４１Ｂに対してより流速が高くなった状態で吹き付けられることとなる。
この場合において、ガイド板２３同士の離間距離Ｌ１１と離間距離Ｌ１２との比Ｘ１（＝Ｌ１２／Ｌ１１）は、回転羽板４１Ａと回転羽板４１Ｂの離間距離Ｌ２１と離間距離Ｌ２２との比Ｘ２（＝Ｌ２２／Ｌ２１）は、次式の関係となっている。
Ｘ２＜Ｘ１
したがって、第１実施形態の場合と比較して、回転羽板４１Ａ、４１Ｂに対する風圧は増加し、より大きなエネルギーが回転羽板４１Ａ、４１Ｂに与えられることとなる。 Next, the operation will be described.
The wind W blown from the arbitrary diameter direction of the wind power generator 10X is guided to the guide plate 23 of the guide portion 11, rectified, and blown against the rotary vanes 41A and 41B of the drum type windmill 12X. In this case, the guide plates 23 are arranged such that the inner side (drum-type windmill 12X side) separation distance L11 is smaller than the outer separation distance L12. It will be sprayed in the state where the flow velocity became higher with respect to board 41A, 41B.
In this case, the ratio X1 (= L12 / L11) between the separation distance L11 and the separation distance L12 between the guide plates 23 is the ratio X2 (the separation distance L21 between the rotation blade 41A and the rotation blade 41B and the separation distance L22). = L22 / L21) has the following relationship.
X2 <X1
Therefore, compared with the case of 1st Embodiment, the wind pressure with respect to rotating blade 41A, 41B increases, and a bigger energy will be given to rotating blade 41A, 41B.

すなわち、第１実施形態と比較して、より効率的にドラム型風車１２Ｘの回転エネルギーに変換され、ドラム型風車１２Ｘの回転軸１２Ａを一定方向（図３では、時計回り方向）に回転させ、回転軸１２Ａに連結された発電装置１３の回転軸１３Ａが回転され、発電装置１３により発電がなされることとなる。
その後、回転羽板２６Ａ、２６Ｂに吹き付けられた風Ｗは、ドラム型風車１２Ｘの中心部の導出路３０を介して上下方向に導出されるので、発電に寄与した後の風Ｗは、効率よく外部に導出され、風Ｗがスムーズに導出されない場合のように、空気抵抗の増加に伴ってドラム型風車１２Ｘの回転が抑制されることがない。
以上の説明のように、本第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、風力発電装置１０Ｘは、狭い設置場所であっても、周囲の風Ｗのエネルギーが小さい場合であっても、エネルギーを効率よくドラム型風車１２Ｘの回転エネルギーに変換することができ、ひいては、効率よく発電を行える。 That is, as compared with the first embodiment, the rotational energy of the drum type windmill 12X is more efficiently converted, and the rotating shaft 12A of the drum type windmill 12X is rotated in a certain direction (clockwise direction in FIG. 3). The rotating shaft 13A of the power generating device 13 connected to the rotating shaft 12A is rotated, and the power generating device 13 generates power.
Thereafter, the wind W blown on the rotary blades 26A and 26B is led up and down through the lead-out path 30 at the center of the drum type windmill 12X, so that the wind W after contributing to power generation is efficiently The rotation of the drum-type windmill 12X is not suppressed with the increase in air resistance as in the case where the wind W is led out to the outside and the wind W is not smoothly led out.
As described above, according to the second embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the wind power generator 10X can be used when the energy of the surrounding wind W is small even in a narrow installation location. Even if it exists, energy can be efficiently converted into the rotational energy of the drum-type windmill 12X, and by extension, electric power can be generated efficiently.

［３］第３実施形態
図４は、第３実施形態の風力発電装置の側断面図である。
図５は、第３実施形態の風力発電装置のＡ−Ａ断面図である。
図４及び図５において、第１実施形態の図１あるいは図２と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第３実施形態の風力発電装置１０Ｙが第１実施形態と異なる点は、ドラム型風車１２の中心部に設けていた導出路３０を設けていない点である。
これにより、第１実施形態と比較して、ある程度の効率の低下は認められるものの、設置面積を小さくすることができ、よりさまざまな場所に設置することが可能となる。
この場合において、動作については、第１実施形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
以上の説明のように、本第３実施形態によれば、風力発電装置１０Ｙは、より狭い設置場所であっても、周囲の風Ｗのエネルギーを効率よくドラム型風車１２の回転エネルギーに変換することができ、ひいては、効率よく発電を行えるので、設置場所を選ぶことなく、効率の高い発電を行える。 [3] Third Embodiment FIG. 4 is a side sectional view of a wind turbine generator according to a third embodiment.
FIG. 5 is an AA cross-sectional view of the wind turbine generator of the third embodiment.
4 and 5, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 1 or 2 of the first embodiment.
The wind power generator 10Y of the third embodiment is different from the first embodiment in that the lead-out path 30 provided in the center of the drum type windmill 12 is not provided.
Thereby, compared with 1st Embodiment, although the fall of a certain amount of efficiency is recognized, an installation area can be made small and it becomes possible to install in more various places.
In this case, since the operation is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.
As described above, according to the third embodiment, the wind power generator 10Y efficiently converts the energy of the surrounding wind W into the rotational energy of the drum type windmill 12 even in a narrower installation location. As a result, power generation can be performed efficiently, so that power generation with high efficiency can be performed without selecting an installation location.

［４］第４実施形態
上記第３実施形態は、ドラム型風車１２の回転羽板が平板形状をしていたが、本第４実施形態のドラム型風車１２Ｘは、断面Ｒ形状を有する回転羽板が放射状に複数配置されている場合の実施形態である。
図６は、第４実施形態の風力発電装置の水平断面図である。
図６において、第２実施形態の図３と同様の部分には同一の符号を付すものとする。
本第４実施形態の風力発電装置１０Ｚにおいても、ガイド板２３同士の離間距離Ｌ１１と離間距離Ｌ１２との比Ｘ１（＝Ｌ１２／Ｌ１１）は、ドラム型風車１２Ｚの回転羽板４１Ａと回転羽板４１Ｂの離間距離Ｌ２１と離間距離Ｌ２２との比Ｘ２（＝Ｌ２２／Ｌ２１）は、次式の関係となっている。
Ｘ２＜Ｘ１ [4] Fourth Embodiment In the third embodiment, the rotary vane of the drum type wind turbine 12 has a flat plate shape. However, the drum type wind turbine 12X of the fourth embodiment has a rotary vane having a R-shaped cross section. This is an embodiment when a plurality of plates are arranged radially.
FIG. 6 is a horizontal sectional view of the wind turbine generator of the fourth embodiment.
In FIG. 6, the same parts as those in FIG. 3 of the second embodiment are denoted by the same reference numerals.
Also in the wind turbine generator 10Z of the fourth embodiment, the ratio X1 (= L12 / L11) between the separation distance L11 and the separation distance L12 between the guide plates 23 is the rotation blade 41A and the rotation blade of the drum type windmill 12Z. The ratio X2 (= L22 / L21) between the separation distance L21 and the separation distance L22 of 41B has the relationship of the following equation.
X2 <X1

したがって、第３実施形態の場合と比較して、回転羽板４１Ｂに対する風圧は増加し、より大きなエネルギーが回転羽板４１Ｂに与えられることとなる。
したがって、第３実施形態と比較して、より効率的にドラム型風車１２Ｚの回転エネルギーに変換され、ドラム型風車１２Ｚの回転軸１２Ａを一定方向（図６では、時計回り方向ＣＷ）に回転させ、回転軸１２Ａに連結された発電装置１３の回転軸１３Ａが回転され、発電装置１３により発電がなされることとなる。
以上の説明のように、本第４実施形態によれば、第３実施形態の効果に加えて、風力発電装置１０Ｙは、狭い設置場所であっても、周囲の風Ｗのエネルギーが小さい場合であっても、エネルギーを効率よくドラム型風車１２Ｘの回転エネルギーに変換することができ、ひいては、効率よく発電を行える。 Therefore, compared with the case of 3rd Embodiment, the wind pressure with respect to the rotary blade 41B increases, and a bigger energy will be given to the rotary blade 41B.
Therefore, compared to the third embodiment, the rotational energy of the drum type windmill 12Z is more efficiently converted, and the rotating shaft 12A of the drum type windmill 12Z is rotated in a certain direction (clockwise direction CW in FIG. 6). The rotating shaft 13A of the power generator 13 connected to the rotating shaft 12A is rotated, and the power generator 13 generates power.
As described above, according to the fourth embodiment, in addition to the effects of the third embodiment, the wind power generator 10Y can be used in the case where the energy of the surrounding wind W is small even in a narrow installation place. Even if it exists, energy can be efficiently converted into the rotational energy of the drum-type windmill 12X, and by extension, electric power can be generated efficiently.

［５］第５実施形態
図７は、第５実施形態の風力発電装置の側断面図である。
以上の各実施形態は、ドラム型風車および発電装置をそれぞれ一つずつ設けた場合の実施形態であったが、本第５実施形態は、一つの風力発電装置１０Ｍに複数（図７では、二組）のドラム型風車１２および発電装置１３を設けた場合の実施形態である。
本第５実施形態によれば、設置面積が同一の場合、ドラム型風車の重量を低減することができ、同一の風エネルギーであれば、より高効率で発電を行うことができる。
この場合においても、第１実施形態と同様の回転羽板の構造あるいは第２実施形態と同様の回転羽板の構造のいずれを採用することも可能である。 [5] Fifth Embodiment FIG. 7 is a side sectional view of a wind turbine generator according to a fifth embodiment.
Each of the above embodiments is an embodiment in which one drum-type windmill and one power generation device are provided. However, in the fifth embodiment, a plurality of wind turbine generators 10M (in FIG. This is an embodiment in which a drum wind turbine 12 and a power generation device 13 are provided.
According to the fifth embodiment, when the installation area is the same, the weight of the drum-type windmill can be reduced, and power generation can be performed with higher efficiency if the wind energy is the same.
Also in this case, it is possible to employ either the rotary blade structure similar to the first embodiment or the rotary blade structure similar to the second embodiment.

［６］第６実施形態
上記各実施形態は、いずれの方向からであっても風が流れ込む可能性がある場合の実施形態であったが、本第６実施形態は、壁面に近接して風力発電装置を設置する場合の実施形態である。
図８は、第６実施形態の風力発電装置の水平断面図である。
図８に示すように、本第６実施形態の風力発電装置１０Ｎのガイド部１１Ｎは、ドラム型風車１２を確実に矢印方向ＣＷ方向に回転させるべく、図８中、左側にのみガイド板１１ＮＡを設けている。この場合において、風力発電装置１０Ｚの周面は、複数の支柱５０で支持された金網５１で覆ってあり、手や指などが差し込まれないようにしている。
本第６実施形態によれば、壁面に近接して配置されるなど、全周方向から風が導入されない場合であっても、確実にドラム型風車１２を一定方向に回転させて発電を効率よく行うことができる。
以上の説明では、円周の半分（半周）にガイド板を設けていたが、風向に応じて半周より大きく全周未満の領域にガイド板を設けるように構成することも可能である。 [6] Sixth Embodiment Each of the above embodiments is an embodiment where there is a possibility of wind flowing from any direction. However, the sixth embodiment is close to the wall surface. It is embodiment in the case of installing a power generator.
FIG. 8 is a horizontal sectional view of the wind turbine generator of the sixth embodiment.
As shown in FIG. 8, the guide portion 11N of the wind turbine generator 10N of the sixth embodiment has a guide plate 11NA only on the left side in FIG. 8 in order to reliably rotate the drum type windmill 12 in the arrow CW direction. Provided. In this case, the peripheral surface of the wind power generator 10Z is covered with a wire mesh 51 supported by a plurality of support columns 50 so that hands and fingers are not inserted.
According to the sixth embodiment, even when the wind is not introduced from the entire circumferential direction, such as being arranged close to the wall surface, the drum-type windmill 12 is reliably rotated in a certain direction to efficiently generate power. It can be carried out.
In the above description, the guide plate is provided in half of the circumference (half circumference). However, the guide plate may be provided in a region larger than the half circumference and less than the entire circumference according to the wind direction.

［７］第７実施形態
上記各実施形態は、風力発電装置を地面やビルの屋上などに設置する場合について説明したが、本発明の風力発電装置は、小型化が容易で、高効率であるため、携帯電話端末、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡなどの携帯型電子機器に取り付けることも可能である。
そこで、本第７実施形態は、本発明の風力発電装置を携帯電話端末に設けた場合のものである。 [7] Seventh Embodiment Each of the above embodiments has been described with respect to the case where the wind power generator is installed on the ground or the roof of a building. However, the wind power generator of the present invention is easy to downsize and highly efficient. Therefore, it can be attached to a portable electronic device such as a mobile phone terminal, a notebook personal computer, or a PDA.
Therefore, the seventh embodiment is a case where the wind power generator of the present invention is provided in a mobile phone terminal.

図９は、第７実施形態の説明図である。
携帯電話端末６０の上端面には、本第７実施形態の風力発電装置６１が設けられている。 風力発電装置６１は、図示しないドラム型風車を内蔵し、直径５ミリメートル〜１センチメートル程度とされたガイド部６２を有し、ガイド部６２の下部には、発電装置６３が配置されている。この発電装置６３の発電電力は、図示しない電気経路及び電力変換回路（整流回路も含む）を介して、携帯電話端末６０が内蔵するバッテリーに供給されることとなる。
本第７実施形態の風力発電装置６１の図示しないドラム型風車は、非常に軽量であるので、ユーザが息をかけたり、携帯時の周囲で風が吹くことにより容易に回転し、発電が行えるので、補助電源として有効である。
［８］実施形態の効果
以上の説明のように、各実施形態によれば、設置場所を選ぶことなく、比較的小規模な発電用として、構成が簡単で安価な風力発電装置を構成することができる。 FIG. 9 is an explanatory diagram of the seventh embodiment.
The wind power generator 61 of the seventh embodiment is provided on the upper end surface of the mobile phone terminal 60. The wind power generator 61 includes a drum wind turbine (not shown) and has a guide portion 62 having a diameter of about 5 millimeters to 1 centimeter. A power generator 63 is disposed below the guide portion 62. The power generated by the power generation device 63 is supplied to a battery built in the mobile phone terminal 60 via an electric path and a power conversion circuit (including a rectifier circuit) (not shown).
The drum-type windmill (not shown) of the wind turbine generator 61 of the seventh embodiment is very lightweight, so that the user can easily rotate and generate electric power when the user breathes or wind blows around when carrying it. Therefore, it is effective as an auxiliary power source.
[8] Effects of the Embodiments As described above, according to each embodiment, it is possible to configure a wind power generator that is simple and inexpensive for relatively small-scale power generation without selecting an installation location. Can do.

第１実施形態の風力発電装置の側断面図である。It is a sectional side view of the wind power generator of a 1st embodiment. 図１のＡ−Ａ断面矢視図である。It is an AA cross-sectional arrow view of FIG. 第２実施形態の風力発電装置の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the wind power generator of a 2nd embodiment. 第３実施形態の風力発電装置の側断面図である。It is a sectional side view of the wind power generator of a 3rd embodiment. 第３実施形態の風力発電装置のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of the wind power generator of 3rd Embodiment. 第４実施形態の風力発電装置の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the wind power generator of a 4th embodiment. 第５実施形態の風力発電装置の側断面図である。It is a sectional side view of the wind power generator of a 5th embodiment. 第６実施形態の風力発電装置の水平断面図である。It is a horizontal sectional view of the wind power generator of a 6th embodiment. 第７実施形態の説明図である。It is explanatory drawing of 7th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１０、１０Ｍ、１０Ｎ、１０Ｘ、１０Ｙ、１０Ｚ…風力発電装置、１１、１１Ｎ…ガイド部、１２、１２Ｘ、１２Ｚ…ドラム型風車、１２Ａ…回転軸、１３…発電装置、１４…屋根部、２１〜２６…支持板、２６Ａ、２６Ｂ…回転羽板、３０…導出路、３１…車輪、３２…制御ユニット、３５…ソーラーパネル、４１Ａ…転羽板、４１Ｂ…回転羽板、５０…支柱、５１…金網、６０…携帯電話端末、６１…風力発電装置、６２…ガイド部、６３…発電装置、Ｗ…風。

10, 10M, 10N, 10X, 10Y, 10Z ... wind power generator, 11, 11N ... guide part, 12, 12X, 12Z ... drum type windmill, 12A ... rotating shaft, 13 ... power generator, 14 ... roof part, 21- 26 ... support plate, 26A, 26B ... rotating blade, 30 ... lead-out path, 31 ... wheel, 32 ... control unit, 35 ... solar panel, 41A ... rolling blade, 41B ... rotating blade, 50 ... strut, 51 ... Wire mesh, 60 ... mobile phone terminal, 61 ... wind power generator, 62 ... guide section, 63 ... power generator, W ... wind.

Claims (4)

断面Ｒ形状を有するガイド板を円周上に略放射状に複数配置したガイド部を有し、
複数の回転羽が回転軸に放射状に取り付けられたドラム型風車に前記ガイド部を介して外部より風を導き、前記回転軸を介して発電装置を駆動するとともに、導入された風を導出路を介して外部に導出する、
ことを特徴とする風力発電装置。 It has a guide portion in which a plurality of guide plates having a cross-sectional R shape are arranged substantially radially on the circumference,
Wind is guided from the outside to the drum type windmill in which a plurality of rotating blades are radially attached to the rotating shaft through the guide portion, the power generator is driven through the rotating shaft, and the introduced wind is guided through the guide path. Through to the outside,
Wind power generator characterized by that. 断面Ｒ形状を有するガイド板を円周上に略放射状に複数配置したガイド部を有し、
断面Ｒ形状を有する回転羽が回転軸に対して略放射状に取り付けられたドラム型風車に前記ガイド部を介して外部より風を導き、前記回転軸を介して発電装置を駆動するとともに、導入された風を導出路を介して外部に導出する、
ことを特徴とする風力発電装置。 It has a guide portion in which a plurality of guide plates having a cross-sectional R shape are arranged substantially radially on the circumference,
Wind is introduced from the outside through the guide portion to the drum-type windmill having a rotary blade having a R-shaped cross section attached substantially radially to the rotation shaft, and the power generator is driven through the rotation shaft. The wind is led to the outside through the lead-out path,
Wind power generator characterized by that. 請求項１または請求項２記載の風力発電装置において、
前記ガイド部は、少なくとも前記円周のうち、少なくとも半周以上、前記ガイド板が設けられていることを特徴とする風力発電装置。 In the wind power generator according to claim 1 or 2,
The wind power generator according to claim 1, wherein the guide plate is provided with the guide plate at least half or more of the circumference. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の風力発電装置において、
前記ドラム型風車の下部には、当該ドラム型風車を回転可能に支持するための車輪が設けられていることを特徴とする風力発電装置。

The wind turbine generator according to any one of claims 1 to 3,
The wind turbine generator according to claim 1, wherein a wheel for rotatably supporting the drum type windmill is provided at a lower portion of the drum type windmill.

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